Закон Ома — онлайн калькулятор
Чтобы посчитать Закон Ома воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн калькулятором:
Закон Ома для участка цепи
Закон Ома для участка цепи гласит, что сила тока (I) на участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению (U) на концах участка цепи и обратно пропорциональна его сопротивлению (R).
Онлайн калькулятор
Найти силу тока
Формула
I = U/R
Пример
Если напряжение на концах участка цепи U = 12 В, а его электрическое сопротивление R = 2 Ом, то:
Сила тока на этом участке I = 12/2= 6 А
Найти напряжение
Формула
U = I ⋅ R
Пример
Если сила тока на участке цепи I = 6 А, а электрическое сопротивление этого участка R = 2 Ом, то:
Напряжение
Найти сопротивление
Формула
R = U/I
Пример
Если напряжение на концах участка цепи U = 12 В, а сила тока на участке цепи I = 6 А, то:
Электрическое сопротивление на этом участке R = 12/6 = 2 Ом
Закон Ома для полной цепи
Закон Ома для полной цепи гласит, что сила тока в цепи пропорциональна действующей в цепи электродвижущей силе (ЭДС) и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника.
Онлайн калькулятор
Найти силу тока
Формула
I = ε/R+r
Пример
Если ЭДС источника напряжения ε = 12 В, сопротивление всех внешних элементов цепи R = 4 Ом, а внутреннее сопротивление источника напряжения r = 2 Ом, то:
Сила тока I = 12/4+2
= 2 АНайти ЭДС
Формула
ε = I ⋅ (R+r)
Пример
Если сила тока в цепи I = 2A, сопротивление всех внешних элементов цепи R = 4 Ом, а внутреннее сопротивление источника напряжения r = 2 Ом, то:
ЭДС ε = 2 ⋅ (4+2) = 12 В
Найти внутреннее сопротивление источника напряжения
Формула
r = ε/I— R
Пример
Если сила тока в цепи I = 2A, сопротивление всех внешних элементов цепи R = 4 Ом, а ЭДС источника напряжения ε = 12 В, то:
Внутреннее сопротивление источника напряжения r = 12/2 — 4 = 2 Ом
Найти сопротивление всех внешних элементов цепи
Формула
R = ε/I— r
Пример
Если сила тока в цепи I = 2A, внутреннее сопротивление источника напряжения r = 2 Ом, а ЭДС источника напряжения ε = 12 В, то:
Сопротивление всех внешних элементов цепи: R = 12/2 — 2 = 4 Ом
См. также
Калькулятор закона Ома — Arduino+
Введите любые два известных параметра схемы в приведенном ниже калькуляторе закона Ома и вычислите оставшиеся два значения в соответствии с Законом Ома.
Закон Ома — это самый фундаментальный закон, который регулирует связь между напряжением (V), током (I) и сопротивлением (R). Это определил немецкий ученый Георг Симон Ом, и, следовательно, назван в честь него. Закон гласит, что «для любой цепи электрический ток (I) прямо пропорционален напряжению (V) и обратно пропорционален сопротивлению (R)».
Это самый фундаментальный закон, из которого были получены все другие концепции; возможно, это будет первый закон, который будет представлен всем, кто интересуется электроникой. Концепция этого закона очень проста, просто означает, что напряжение на любых двух точках в цепи всегда будет равно произведению сопротивления между двумя точками и током, протекающим по цепи. Это может быть математически задано так:
V = IR
Где V = Напряжение, I = Ток и R = Сопротивление.
Эта формула также может быть переписана в следующих вариантах:
Используя эти три формулы, вы можете рассчитать значение напряжения, тока или сопротивления. Если вы знаете любой из этих двух параметров, вы также можете вычислить мощность, используя приведенные ниже формулы:
Давайте проверим наш принцип закона Ома на вышеприведенных двух схемах. Источник напряжения для схемы составляет 12 В. Но у нас есть два разных значения сопротивления для цепей, одно слева — 110 Ом, а одно справа — 220 Ом.
Вычислим ток, который должен проходить через схему для обеих цепей. Нам известна формула I = V / R.
Для левой стороны: I = V / R, I = 12/110, и это дает нам 0,109A, что составляет ~ 0,11A, если проверить его с помощью амперметра.
Для правой стороны: I = 12/220, и это дает нам 0,54A, что составляет ~ 0,5А, если проверить его с помощью амперметра.
Аналогичным образом вы можете попытаться вычислить значение сопротивления (с известным напряжением и током) или напряжение (с известным током и сопротивлением), используя калькулятор закона Ома выше. Этот калькулятор также предоставит вам номинальную мощность схемы, используя приведенные выше формулы.
Закон Ома и Джоуля-Ленца – формулы, калькуляторы для расчета
В природе существует два основных вида материалов, проводящие ток и непроводящие (диэлектрики). Отличаются эти материалы наличием условий для перемещения в них электрического тока (электронов).
Из токопроводящих материалов (медь, алюминий, графит, и многие другие), делают электрические проводники, в них электроны не связаны и могут свободно перемещаться.
В диэлектриках электроны привязаны к атомам намертво, поэтому ток в них течь не может. Из них делают изоляцию для проводов, детали электроприборов.
Для того чтобы электроны начали перемещаться в проводнике (по участку цепи пошел ток), им нужно создать условия. Для этого в начале участка цепи должен быть избыток электронов, а в конце – недостаток. Для создания таких условий используют источники напряжения – аккумуляторы, батарейки, электростанции.
Формула Закона Ома
В 1827 году Георг Симон Ом открыл закон силы электрического тока. Его именем назвали Закон и единицу измерения величины сопротивления. Смысл закона в следующем.
Чем толще труба и больше давление воды в водопроводе (с увеличением диаметра трубы уменьшается сопротивление воде) – тем больше потечет воды. Если представить, что вода это электроны (электрический ток), то, чем толще провод и больше напряжение (с увеличением сечения провода уменьшается сопротивление току) – тем больший ток будет протекать по участку цепи.
Сила тока, протекающая по электрической цепи, прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна величине сопротивления цепи.
- где
- I – сила тока, измеряется в амперах и обозначается буквой А;
- U – напряжение, измеряется в вольтах и обозначается буквой В;
- R – сопротивление, измеряется в омах и обозначается Oм.
Если известны напряжение питания U и сопротивление электроприбора R, то с помощью вышеприведенной формулы, воспользовавшись онлайн калькулятором, легко определить силу протекающего по цепи тока I.
С помощью закона Ома рассчитываются электрические параметры электропроводки, нагревательных элементов, всех радиоэлементов современной электронной аппаратуры, будь то компьютер, телевизор или сотовый телефон.
Применение закона Ома на практике
На практике часто приходится определять не силу тока I, а величину сопротивления R. Преобразовав формулу Закона Ома, можно рассчитать величину сопротивления R, зная протекающий ток I и величину напряжения U.
Измерение силы тока, расчет мощности и напряжения с помощью онлайн калькулятора
Правило Ома является фундаментальным принципом, на котором базируется вся практическая электротехника. Любой, кто ведет деятельность в этой сфере, должен уметь производить расчет параметров для участка трехфазной или однофазной сети. При наличии компьютера произвести вычисления можно, используя бесплатный калькулятор.
Разные варианты записи омовского закона
Закон Ома для участка цепи
Классическая формулировка имеет следующий вид: токовая сила на фрагменте электроцепи находится в обратно пропорциональном отношении с его сопротивлением и в прямом – с напряжением на его окончаниях. В формульном виде это можно представить так:
I=U/R, где латинские буквы обозначают (слева направо) силу электротока, напряжение и сопротивление.
Для цельной цепи формулировка будет иметь следующий вид: ток напрямую связан с имеющейся в электроцепи электродвижущей силой, а также находится в отношениях обратной зависимости с суммой двух сопротивлений: цепного и имеющегося у источника тока.
Важно! Закон Ома калькулятор онлайн позволит произвести расчет значения любого неизвестного показателя из трех. Пользователь вводит в поля имеющиеся результаты измерений и ожидает выдачи искомого параметра.
Как найти силу тока
Калькулятор тока позволит найти его значение по имеющимся показателям замеров цепи. Для подсчетов используется выражение:
I = U/R.
Например, если на концах цепного фрагмента вольтметр показал 10 В, а электрическое сопротивление участка составляет 2 Ом, калькулятор силы тока подскажет, что его значение составит 10/2=5 Ом.
Как найти напряжение
Чтобы вычислить снижение данного показателя на проводнике, потребуется значение его сопротивления перемножить на электроток. В формульном виде это выглядит так:
U=I*R.
Например, когда резистивность участка равна 2 Ом, а проходящий по нему электроток – 5 А, тогда U=R*I=5*2=10 В.
Как найти сопротивление
Калькулятор закона Ома для расчета электрического сопротивления использует выражение:
R=U/I.
Если амперметр показал 5 А, а вольтметр – 15 В, получается R=15/5=3 Ом.
Простые примеры расчета
Чтобы научиться пользоваться омовским правилом на практике, необходимо представлять, как проводятся расчеты для показателей электроприборов в домашних сетях, а также в подключенных к источнику постоянного тока схемах с параллельным или последовательным соединением.
Бытовая сеть переменного тока
С помощью калькулятора можно выполнять обработку данных, позволяющую установить исправность бытовых электроприборов. Пользователь может узнать, релевантны ли показатели заявленным производителем в инструкции, и нет ли нужды в замене каких-либо деталей агрегата.
Пример №1 Проверка ТЭНа
Имеется цель проверить функционирование трубчатого электрического нагревателя, установленного в стиральный агрегат. Известно, что он рассчитан на подключение к сети в 220 вольт, а мощность его составляет 1250 ватт. Базируясь на этих данных, можно рассчитать следующие показатели:
- сила тока: I=1250/220=5,68 А;
- сопротивление: R=220/5,68=38,7 Ом.
После этого можно проводить проверку измерительными приборами с целью установить, насколько получившиеся значения релевантны эталонным.
ТЭН стиральной машины
Пример №2 Проверка сопротивления двигателя
Наглядным примером может быть моющий пылесос для проведения влажной уборки. Целью будет определение сопротивления заводского электродвигателя и потребляемого агрегатом тока. Известно, что мощность прибора составляет 1600 ватт, и он рассчитан на использование в сети на 220 вольт. Из этих данных можно определить токовую силу:
I=1600/220=7,3 А.
В поля калькулятора нужно ввести значение напряжения, на которое рассчитано устройство, и подсчитанную токовую силу. Инициировав подсчет, нужно дождаться вывода результатов на экран. По полученным данным сопротивление при мощности в 1,6 квт будет составлять 30,1 Ом.
Цепи постоянного тока
Для иллюстрации работы с такими цепями на бытовом примере хорошо подойдет лампа, вмонтированная в автомобильную фару. Если галогенный элемент с мощностью 55 ватт имеет эксплуатационное напряжение 12 В, электроток будет равен:
I=55/12=4,6 А.
Чтобы узнать сопротивление размещенной в лампочке вольфрамовой нити, нужно заполнить поля калькулятора, указав найденную токовую силу и напряжение эксплуатации. Он вернет искомое значение R.
Важно! Если поставить щупы мультиметра к лампе в не нагретом состоянии, полученный показатель сопротивления будет меньше.
Присущую вольфраму способность менять сопротивление при накаливании используют для создания недорогих ламп простой конструкции. Когда металлическая нить нагревается, сопротивление препятствует нарастанию тока. Если такой же электроток будет течь через холодную нить, есть шанс, что она перегорит. Чтобы увеличить срок эксплуатации таких ламп, подойдет ступенчатое наращивание подаваемого напряжения от нулевого значения до номинала. Для этого можно использовать ограничительное реле.
Автомобильная лампа
Полезная информация для начинающего электрика
Одним из первых шагов в профессиональной практике должно стать обучение использованию закона Ома для подсчетов различных показателей в сетях с одной или тремя фазами. Нужно также усвоить способы защиты электросети от выходов показателей тока и напряжения за дозволенные рамки и иных экстремальных ситуаций.
Как использовать закон Ома на практике
За выполняемую в сети работу всегда ответственен электроток. Именно он инициирует загорание электролампы, вращение ротора двигателя, сварку металлов и иные процессы, связанные с эксплуатацией электрического оборудования. Для рационального и безопасного выполнения таких работ необходимо, чтобы показатель электротока находился в пределах номинала. Он определяется резистивностью среды, в которой происходит токовое движение, и прилагаемым напряжением, которое, выступая в виде разницы прилагаемых энергетических потенциалов, ответственно за появление тока в цепи.
Важно! Если провод, через который осуществляется питание, обрывается или перегорает, схема обесточивается и становится неспособной реализовывать полезную работу. В проводах с тонким сечением это встречается чаще других. Сверхвысокое сопротивление дает противоположный эффект, настолько уменьшая ток, что становится невозможным выполнение им работы.
Примеры из жизни
Один из таковых – разрыв выключателем света цепи проводки, служащей для напряжения путем, по которому оно доходит до лампы. Просвет между контактами не дает току идти по светильнику.
Еще один пример – замыкание розеточных клемм, инициирующее инцидент короткого замыкания. Для его предотвращения применяются предохранители, обеспечивающие максимальную быстроту выключения запитывающего напряжения.
Что такое участок цепи
Простейший его вариант включает в себя лампу, аккумулятор и соединительные кабели. Батарея выступает как внутренний источник напряжения, а лампа и прилегающая проводка выступают как фрагмент электроцепи, в котором выполняется полезная работа.
Как использовать треугольник закона Ома
Этот символ облегчает запоминание омовского правила. Сверху его находится напряжение, внизу – две другие величины. При необходимости вычислить один из параметров по известным значениям других его выделяют из фигуры и производят релевантное случаю действие: умножение или деление.
Треугольник Ома
Без умения применять омовский закон и вытекающие из него следствия на практике невозможно корректное обращение с электропроводкой. Для облегчения запоминания рекомендуется использовать треугольник Ома.
Видео
Закон Ома | Мозган калькулятор онлайн
На данной странице калькулятор поможет рассчитать сопротивление, напряжение или силу тока по закону Ома онлайн.
Закон Ома — эмпирический физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника или электрического напряжения с силой тока и сопротивлением проводника установлен в 1826 году, и назван в честь его первооткрывателя Георга Ома.
Как найти сопротивление
Электрическое сопротивление определяет силу тока, текущего по цепи при заданном напряжении.
Под Электрическим сопротивлением R понимают отношение напряжения на концах проводника к силе тока, текущего по проводнику.
Формула для нахождения сопротивления по закону Ома:
U — напряжение; I — сила тока.Как найти силу тока
Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
Формула для нахождения силы тока по закону Ома:
U — напряжение; R — сопротивление.Как найти напряжение
Падение напряжения на участке проводника равно произведению силы тока в проводнике на сопротивление этого участка.
Формула для нахождения напряжения по закону Ома:
I — сила тока; R — сопротивление.сила тока, расчет мощности и напряжения
В сети Интернет имеется множество специальных сайтов, которые предлагают автоматизировать подсчёты различных физических величин. Для электриков, студентов и тех, кому необходимо часто решать задачи на расчёты закона Ома, созданы специальные калькуляторы онлайн, которые предназначены именно для этих целей.
Выполнение расчёта силы тока
Закон Ома
Сформулировал его в 1827 году немецкий физик Георг Ом.
Согласно Ому, его можно записать так. Сила тока (I) на участке цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению (R).
Соответственно, формула имеет вид:
I = U/R.
Таким образом, из соотношения можно рассчитать напряжение:
U = I · R.
И сопротивление:
R = U/I.
Автоматизация расчёта участка электрической цепи
Благодаря выполнению вычислений непосредственно на сайте, можно быстро получить значение одного из параметров электрической цепи по двум другим известным характеристикам, связанным между собой законом Ома.
Обычно в таких сервисах используются все значения, представленные в единицах Си, если это не оговаривается отдельно:
- напряжение задаётся в вольтах (В),
- сопротивление вводится в омах (Ом),
- сила тока вводится в амперах (А)
Внимание! Если значения характеристик выражены в кратных или дольных единицах измерения, то для получения правильного результата нужно их привести к таким, которые приняты в Международной системе Си. Это важно выполнить в том случае, если калькулятор не позволяет осуществлять перевод автоматически.
Кратные и дольные единицы используются для более компактной записи очень больших или маленьких значений параметров. Благодаря их использованию, в записи уменьшается количество нулей. Для их обозначения применяются приставки к основным единицам измерения, например, кВ или мкА.
Для перевода можно использовать таблицу наиболее часто используемых десятичных приставок.
Таблица приставок величин
| Приставка | Обозначение | Десятичный множитель |
|---|---|---|
| кратные | ||
| кило | к | 10^3 |
| мега | М | 10^6 |
| гига | Г | 10^9 |
| дольные | ||
| мили | м | 10^-3 |
| микро | мк | 10^+6 |
| нано | н | 10^-9 |
Помимо этих параметров, часто сервисы предлагают выполнить подсчёт мощности (W), которую можно определить по формулам:
- W = U²/R,
- W = I2 · R,
- W = U · I.
Результат вычисления мощности показывается в ваттах (Вт), однако существуют программы, позволяющие получать мощность в кратных или дольных величинах (предварительно заданных на сервисе).
Вычислительные программы, размещённые онлайн, обычно имеют удобный и интуитивно понятный интерфейс. Однако на многих сайтах можно также найти инструкцию по использованию этих сервисов в своей работе.
Существует два типа размещения программ на странице.
Первый – на странице сайта размещаются три калькулятора для подсчёта каждой из величин: силы тока, сопротивления или напряжения. После выбора нужного варианта вводятся известные параметры. После нажатия на соответствующую кнопку, отображается результат подсчёта.
Пример интернет-сервиса для автоматизации вычислений
Второй вариант – пользователю предварительно предоставляется выбор искомой величины. Далее в соответствующие поля подставляются известные значения электрических характеристик. Для начала выполнения работы нужно нажать на соответствующую кнопку. Такой вариант представлен на рис. ниже.
Интерфейс онлайн программы для расчёта закона Ома
Если программа позволяет вводить величины и получать результат в кратных или дольных единицах, то обязательно нужно это указать перед выполнением подсчёта.
Использование онлайн калькуляторов, предназначенных для автоматизации вычисления параметров электрических цепей, позволяет уменьшить время, затрачиваемое на решение задач такого типа.
Видео
Оцените статью:Закон Ома
Закон Ома — физический закон, определяющий зависимость между электрическими величинами — напряжением, сопротивлением и током для проводников.
Впервые открыл и описал его в 1826 году немецкий физик Георг Ом, показавший (с помощью гальванометра) количественную связь между электродвижущей силой, электрическим током и свойствами проводника, как пропорциональную зависимость.
Впоследствии свойства проводника, способные противостоять электрическому току на основе этой зависимости,
стали называть электрическим сопротивлением (Resistance), обозначать в расчётах и на схемах буквой R и измерять в Омах в честь первооткрывателя.
Сам источник электрической энергии также обладает внутренним сопротивлением, которое принято обозначать буквой r.
Закон Ома для участка цепи
Со школьного курса физики всем хорошо известна классическая трактовка Закона Ома:
Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению.
I = U/R
Это значит, если к концам проводника сопротивлением R = 1 Ом приложено напряжение U = 1 Вольт, тогда величина тока I в проводнике будет равна 1/1 = 1 Ампер.
Отсюда следуют ещё два полезных соотношения:
Если в проводнике, сопротивлением 1 Ом, протекает ток 1 Ампер, значит на концах проводника напряжение 1 Вольт (падение напряжения).
U = IR
Если на концах проводника есть напряжение 1 Вольт и по нему протекает ток 1 Ампер, значит сопротивление проводника равно 1 Ом.
R = U/I
Вышеописанные формулы в таком виде могут быть применимы для переменного тока лишь в том случае, если цепь состоит только из активного сопротивления R.
Кроме того, следует помнить, что Закон Ома справедлив только для линейных элементов цепи.
Предлагается простой Онлайн-калькулятор для практических расчётов.
Закон Ома. Расчёт напряжения, сопротивления, тока, мощности.
После сброса ввести два любых известных параметра.
I=U/R; U=IR; R=U/I; |
Закон Ома для замкнутой цепи
Если к источнику питания подключить внешнюю цепь сопротивлением R, в цепи пойдёт ток с учётом внутреннего сопротивления источника:
I — Сила тока в цепи.
— Электродвижущая сила (ЭДС) — величина напряжения источника питания не зависящая от внешней цепи (без нагрузки).
Характеризуется потенциальной энергией источника.
r — Внутреннее сопротивление источника питания.
Для электродвижущей силы внешнеее сопротивление R и внутреннее r соединены последовательно, значит величина тока в цепи определится значением ЭДС и суммой сопротивлений: I = /(R+r) .
Напряжение на выводах внешней цепи определится исходя из силы тока и сопротивления R соотношением, которое уже рассматривалось выше: U = IR.
Напряжение U, при подключении нагрузки R, всегда будет меньше чем ЭДС на величину произведения I*r, которую называют падением напряжения на внутреннем сопротивлении источника питания.
С этим явлением мы сталкиваемся достаточно часто, когда видим в работе частично разряженные батарейки или аккумуляторы.
По мере разряда, увеличивается их внутреннее сопротивление, следовательно, увеличивается падение напряжение внутри источника,
значит уменьшается внешнее напряжение U = — I*r.
Чем меньше ток и внутреннее сопротивление источника, тем ближе по значению его ЭДС и напряжение на его выводах U.
Если ток в цепи равен нулю, следовательно, = U. Цепь разомкнута, ЭДС источника равна напряжению на его выводах.
В случаях, когда внутренним сопротивлением источника можно пренебречь (r ≈ 0), напряжение на выводах источника будет равно ЭДС ( ≈ U )
независимо от сопротивления внешней цепи R.
Такой источник питания называют источником напряжения.
Закон Ома для переменного тока
При наличии индуктивности или ёмкости в цепи переменного тока необходимо учитывать их реактивное сопротивление.
В таком случае запись Закона Ома будет иметь вид:
I = U/Z
Здесь Z — полное (комплексное) сопротивление цепи — импеданс. В него входит активная R и реактивная X составляющие.
Реактивное сопротивление зависит от номиналов реактивных элементов, от частоты и формы тока в цепи.
Более подробно ознакомится с комплексным сопротивлением можно на страничке импеданс.
С учётом сдвига фаз φ, созданного реактивными элементами, для синусоидального переменного тока обычно записывают Закон Ома в комплексной форме:
— комплексная амплитуда тока. = Iampe jφ
— комплексная амплитуда напряжения. = Uampe jφ
— комплексное сопротивление. Импеданс.
φ — угол сдвига фаз между током и напряжением.
e — константа, основание натурального логарифма.
j — мнимая единица.
Iamp , Uamp — амплитудные значения синусоидального тока и напряжения.
Нелинейные элементы и цепи
Закон Ома не является фундаментальным законом природы и может быть применим в ограниченных случаях, например, для большинства проводников.
Его невозможно использовать для расчёта напряжения и тока в полупроводниковых или электровакуумных приборах, где эта зависимость не является пропорциональной и её можно определять только с помощью вольтамперной характеристики (ВАХ). К данной категории элементов относятся все полупроводниковые приборы (диоды, транзисторы, стабилитроны, тиристоры, варикапы и т.д.) и электронные лампы.
Такие элементы и цепи, в которых они используются, называют нелинейными.
Похожие статьи: Постоянный ток. Переменный ток.
Замечания и предложения принимаются и приветствуются!
